Les prothèses bioniques permettent aux personnes amputées de restaurer une partie des fonctions d'un bras, d'une jambe ou de doigts absents. Au fil du temps, la bionique devient de plus en plus parfaite, respectivement, l'éventail des possibilités de prothèses s'élargit. Cependant, les patients ont besoin d'une longue période d'adaptation pour apprendre à manipuler leur nouveau membre, c'est très difficile.
Il s'est avéré que les technologies d'apprentissage automatique peuvent aider. À savoir, l'IA, où l'apprentissage par renforcement est utilisé. La nouvelle méthode a déjà été testée dans des essais cliniques. Un volontaire était un homme sans jambe (ou plutôt, ses parties sous le genou), qui a été remplacé par un membre artificiel.
Dans une situation normale, une personne doit s'entraîner pendant des heures pour s'adapter à l'utilisation d'une prothèse technologique. Le nouveau modèle fonctionne différemment - dans ce cas, il s'adapte au propriétaire, s'adaptant aux caractéristiques de ses mouvements. Dans cette prothèse, un algorithme spécialisé qui contrôle une articulation artificielle aide.
Les développeurs disent qu'il est trop tôt pour parler de l'introduction de la technologie démontrée en médecine, ce n'était qu'une «performance de démonstration», qui permet de juger des possibilités de l'apprentissage automatique en prothèses bioniques. Les scientifiques ont prouvé que leur technologie a un potentiel élevé, alors les travaux se poursuivent.
Les résultats ont été publiés dans une publication faisant autorité, la section
IEEE Transactions on Cybernetics . Très probablement, la nouvelle technologie sera le début du développement d'un certain nombre de méthodes de machine pour la «formation» des prothèses bioniques. Cela réduira le temps et l'argent dépensés pour préparer les patients au travail avec des prothèses conventionnelles qui ne sont pas équipées d'un assistant AI. L'algorithme vous permet d'adapter la prothèse à presque toutes les conditions, le changement de mode de fonctionnement s'effectue automatiquement, littéralement en déplacement.
Le genou bionique a 12 paramètres de travail différents qui doivent être ajustés. L'IA le fait automatiquement, donc au lieu de quelques jours d'adaptation, vous pouvez parler de quelques heures. Dans le processus, l'algorithme commence à «comprendre» comment une personne interagit avec le système électronique-mécanique, après quoi il y a un ajustement rapide des modes de fonctionnement de ce dernier.
Selon la représentante de l'équipe de développement, Jenny C, il est assez difficile pour le corps de s'adapter à un objet artificiel, encastré à la place de la partie manquante du corps. Dans ce cas, la réaction du cerveau et du système nerveux peut être imprévisible. L'apprentissage automatique réduit le nombre et le niveau des problèmes. Bien sûr, les prothèses ne sont pas idéales, mais les scientifiques s'efforcent progressivement de rassembler les capacités et les fonctions des membres organiques et mécaniques.
L'intelligence artificielle accélère ce rapprochement. Les développeurs d'IA ont déjà prouvé qu'il pouvait jouer à de nombreux jeux mieux que les humains, qui étaient auparavant considérés exclusivement comme la prérogative d'Homo Sapiens. Certes, il y a des difficultés. Par exemple, les technologies d'apprentissage automatique devraient être plus efficaces que dans le cas de l'apprentissage du jeu de go, lorsque l'IA a analysé des millions de jeux, améliorant leur art. La patiente ne peut pas passer des centaines d'heures au laboratoire, la technologie d'apprentissage automatique doit tirer le maximum des quelques dizaines de minutes d'interaction avec la personne qu'elle a.
De plus, tous les tests possibles pouvant être utiles à la formation n'ont pas été effectués en laboratoire. Dans une situation normale, un patient avec une prothèse bionique de la jambe, sans support, peut tomber. Dans ce cas, l'IA recevra des informations précieuses qui aideront à éviter une chute à l'avenir. Mais les chercheurs n'ont pas étudié la chute en raison de problèmes de sécurité.
Quoi qu'il en soit, mais les premiers résultats étaient prometteurs. La technologie a pu déterminer un certain nombre de modèles de mouvement, qui ont ensuite été utilisés pour adapter la prothèse à son support, et ce travail a été effectué assez rapidement.
Dans un avenir proche, les développeurs prévoient de former «l'IA bionique» pour monter et descendre les escaliers. De plus, les scientifiques développent un système sans fil - maintenant l'unité informatique de la prothèse est connectée au centre informatique avec un câble, de sorte qu'un tel système ne peut pas être appelé mobile ou autonome. Si les données du système sont transmises par voie aérienne, cela accélérera considérablement le processus d'échange de données. Le patient lui-même pourra se déplacer librement dans des endroits aux conditions différentes et ne pas marcher uniquement sur le stand.